[논문]초피(Zanthoxylum Piperitum DC.)로부터 항균성 물질 분리와 항균 세정제에 관한 연구

정기훈; 오선주; 방수미; 신동수; 김주덕; 안철진

doi:10.5012/jkcs.2009.53.5.613

[국내논문] 초피(Zanthoxylum Piperitum DC.)로부터 항균성 물질 분리와 항균 세정제에 관한 연구
The Investigation of Antibiotic Substances Isolation from ZanthoxylumPiperitum DC and Application to Antibiotic Detergent 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.53 no.5, 2009년, pp.613 - 619

정기훈 (창원대학교 자연과학대학 화학과) , 오선주 (창원대학교 자연과학대학 화학과) , 방수미 (창원대학교 자연과학대학 화학과) , 신동수 (창원대학교 자연과학대학 화학과) , 김주덕 (숙명여자대학교 원격대학원 향장미용전공) , 안철진 (창원대학교 자연과학대학 화학과)

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문제 정의

본 실험의 목적은 행주 , 도마, 식기 등 각종 주방기구에 발생하기 쉬운 세균에 대해 효과적인 항균작용을 하는 초피액을 첨가하여 종전의 일반적인 액상세제의 개념에 항균개념까지 추가한 제품을 개발하기 위함이다.

제안 방법

초피의 껍질로부터 추출한 액을 이용하여 항균성을 조사해 보았다. 초피 가루로부터 항균성 성분이 포함된 부분을 다양한 유기용매와 column separation을 이용하여 분리하였다.
초피 과피로부터 유기용매의 극성과 비극성의 세기에 따라 용매별로 추출한 후 항균성을 조사한 결과 ethyl acetate에서 어느 정도 항균성을 보여주었으나 계속해서 항균성을 증가시키기 위해서 이번에는 항균성분을 가지고 있는 물질이 유기물질인 것을 착안하여 물을 이용하여 무기물질을 걸러내고 그 다음에는 유기용매의 극성과 비극성을 이용하여 비극성 용매들을 이용하여 분리한 후 column filter하여 항균성을 조사하였고, 극성인 용매들로 분리한 후 column filter하여 항균성을 조사하였다. 물로 걸러내고 hexane으로 추출한 액의 항균성은 황색포도상구균(S.
여기서 좀 더 순수하고 항균력이 좋은 물질의 부류를 분리해 내기 위해서 물을 이용하여 무기물질을 걸러낸 후 hexane추출물과 ethyl acetate추출물을 silicagel을 이용하여 column분리를 해서 각각 항균력 테스트를 하였다.
초피 추출원액의 항균성과 Afri 추출원액으로 부터의 항균성의 시너지 효과를 노리기 위해 초피 추출 원액과 Afri 추출원액을 섞어서 항균성을 조사해보았다.
이러한 연구 결과를 가지고 이제는 산업화를 위해 실제 우리가 만든 초피원액 그리고 초피와 Afri 원액의 혼합 원액을 가지고 세정제에 넣어 항균성을 조사하기로 하였다.
초피 추출액으로 부터 항균성이 입증되었기에 우리는 이것을 이용하여 실제로 세정제에 첨가하여 항균성을 알아보고 산업화의 자료를 얻기로 하였다.
먼저 초피 과피(SA1, Ethyl acetate추출물)를 세정제 처방 시 함량 변화시키면서 실험하였다. 농도는 세정제 속에 SA1을 0.
본 연구는 천연항균제 개발의 일환으로 항균 효력이 있을 것으로 추정되는 초피의 과피를 여러 가지 용매를 이용하여 항균물질을 추출하여, 식중독균들(S. aureus, E.
typhimurium, P. aeruginosa)에 항균조사를 하였고, 항균력이 뛰어난 부분을 세정제에 넣어 항균성 세정제로 응용하여 보았다.

성능/효과

초피 100 g에 각 유기용매 500 mL를 넣고 상온에서 2 일간 교반한 후 유기용매만 취해서 rotary evaporator로 감압농축하고 column filter한 후 용매를 완전히 제거하였다. 이렇게 추출한 초피 추출액의 항균성을 조사한 결과 methanol추출물에서는 항균력이 없었고, methylene chloride추출물에서는 황색포도상구균에 대해서만 항균력이 나타났다. Hexane추출물은 시료 량이 너무 작아 배지표면에 직접 주입하는 실험만 진행하였는데 여기서도 황색포도상구균에 대해서 항균력이 나타났다.
각각의 모든 경우를 조사한 결과 처음에는 물로 걸러내고, 다음에 비극성 용매인 Hexane을 이용하여 걸러내고, 마지막으로 극성용매인 ethyl acetate로 걸러내어 column으로 걸러내어 나온 부분이 단순히 ethyl acetate로만 추출한 것보다 항균성이 뛰어남을 알 수 있었다. 그 결과는 Table 4에서와 같이 황색포도상구균(S.
이 용액을 silicagel을 이용하여 이물을 한번 걸러낸 후 용매를 rotary evaporator를 이용하여 제거하고 high vacuum으로 남아있는 유기용매를 완전히 제거시킨 후 이 물질을 Kugelrohr에 넣고 물질의 끓는점 차를 이용하여 좀 더 순수하게 분리하게 하기 위해서 100℃ 이하, 100 ~ 200℃, 200℃ ~ 300℃, 300℃ 이상으로 조건을 setting하여 휘발된 기체를 차례로 응집한다. 분류시킨 후 각각을 항균성 test를 한 결과 100℃ 이하, 100 ~ 200℃에서 끓는점을 가진 물질은 황색포도상구균(S. aureus)과 대장균(E.
유출되는 순서대로 비이커 1번, 4번, 5번에선 항균력이 나타나지 않았고, 비이커 2번과 비이커 3번에선 항균성이 뛰어남을 확인하였다 (Table 6).
typhimurium), 녹농균(P. aeruginosa)에서 항균성이 어느정도 좋게 나타나는 결과를 얻을 수 있었다 (Table 8).
그러므로 100℃ 이하, 100 ~ 200℃의 이 두가지 물질을 이용하여 좀 더 항균력을 가진 순수한 물질의 부류를 찾기 위해서 (hexane : ethyl acetate = 5 : 1), (hexane : ethyl acetate = 10 : 1) 전개용매를 이용하여 TLC확인한 결과 100 ℃ 이하, 100 ~ 200 ℃ 물질에 공통적으로 들어있는 물질이 몇 가지 있음을 TLC을 통하여 확인하였다. 이 중 100℃ 이하 물질을 (hexane : ethyl acetate = 5 : 1)의 전개용매의 조건으로 Column 분리를 해보았다.

후속연구

본 연구에서 초피 과피 추출물에 어느 정도 항균성을 밝혀졌지만 앞으로 세정제를 산업화 할 수 있는 상태까지 실험이 더 필요하다고 사료된다. 또한 항균성은 최근 화장품과 생활용품에서 크게 관심을 가지고 많은 연구자들이 연구하는 만큼 초피의 항균효과를 식품 또는 의약품에 적용시키는 연구도 계속 될 것이다.
본 연구에서 초피 과피 추출물에 어느 정도 항균성을 밝혀졌지만 앞으로 세정제를 산업화 할 수 있는 상태까지 실험이 더 필요하다고 사료된다. 또한 항균성은 최근 화장품과 생활용품에서 크게 관심을 가지고 많은 연구자들이 연구하는 만큼 초피의 항균효과를 식품 또는 의약품에 적용시키는 연구도 계속 될 것이다.

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